رسوب دهی الکتروشیمیایی هماتیت و بررسی خواص فتوالکتروشیمیایی آن جهت فرایند تجزیه آب و تولید هیدروژن

تولید هیدروژن با استفاده از تجزیه آب تحت نور خورشید یک روش امیدوار کننده برای تولید سوخت پاک و تجدیدپذیر می‌باشد. با استفاده از نیمه هادی‌های مثبت و منفی به ترتیب به عنوان فتوکاتد و فتوآند می‌توان آب را به عناصر تشکیل دهنده آن یعنی هیدروژن و اکسیژن تجزیه نمود. از هماتیت می‌توان به عنوان فتوآند برای این منظور استفاده نمود. در این تحقیق هماتیت با استفاده از روش رسوب‌دهی الکتروشیمیایی ایجاد شده است. جهت تعیین فاز از تفرق اشعه ایکس استفاده شد که الگوی پراش بیانگر هماتیت با ساختار بلوری رومبوئدرال می‌باشد. مورفولوژی سطحی توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان دهنده‌ی دو لایه‌ی پایینی همراه با ترک و لایه بالایی بصورت ذرات می‌باشد. مقدار جریان تحت نور با استفاده از پتانسیل روبشی خطی تحت قطع و وصل نور مرئی تعیین شدند که در پتانسیل V6/0 نسبت به الکترود Ag/AgCl به مقدار μA.cm-2 5/2 بدست آمد. منحنی نایکوئیست هماتیت در پتانسیل V0 و V6/0 با استفاده از طیف سنجی امپدانس الکتروشیمیایی بدست آمد و مدار معادل آنها شبیه سازی گردید و مقدار پارامترهای مربوطه بدست آمدند. همچنین با استفاده از منحنی مات-شاتکی مقدار پتانسیل فلت باند و مقدار دانسیته حامل بار به ترتیب به مقدار V 35/0- نسبت به مرجع Ag/AgCl و cm-3 1018×4/8 بدست آمدند.